第9.5节 带电粒子在电场中的运动（2）-【帮课堂】2024-2025学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海必修第三册）

第九章 静电场 第5节 带电粒子在电场中的运动（2） 🧭目标导航 知识要点 难易度 1，五个公式： ① W＝qElcosθ ② WAB＝EpA－EpB ③ φ＝ ④ WAB＝qUAB＝q(φA－φB) ⑤ E＝ 2，四句话： ①电场力做正功，电势能降低 ②沿着电场线，电势降低 ③力指凹侧指大v，大v大动小势能 ④只有电场力做功，动能和电势能守恒 3，题型1：等分法确定等势面和电场线 4，题型2：φ-x图像斜率表示场强 ★★★★ ★★★ ★★★ ★★★ 🚀考点题型 考点01 　对电势差与电势的理解 【归纳总结】 1. 电势差与电势的对比 电势φ 电势差U 区 别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 静电力做功与电荷量的比值U＝ 决定因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 与零电势位置的选取有关 与零电势位置的选取无关 联 系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V) 标矢性 都是标量，且均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 2. 基本问题类型： a.正电荷沿着电场线：电场力做正功，电势能降低，电势降低； b.正电荷逆着电场线：电场力做负功，电势能升高，电势升高； c.负电荷沿着电场线：电场力做负功，电势能升高，电势降低； d.负电荷逆着电场线：电场力做正功，电势能降低，电势升高 例1. 在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差为UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为（ ） A.φA>φB>φC B.φA＜φC＜φB C.φC>φA>φB D.φC>φB>φA 例2. 如图所示，如果B板接地(取大地的电势为零，则与大地相连的导体的电势也为零)，则A板电势为8 V，M点电势为6 V，N点电势为2 V。 (1)求M、N两点间的电势差是多少伏？ (2)如果改为A板接地，问：B点的电势是多大？M、N两点的电势各是多大？M、N两点间的电势差是多少伏？ 考点02 静电力做功与电势差、电势能的关系 【归纳总结】 1.对公式WAB＝qUAB和UAB＝的理解 (1)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，计算时要注意W与U的下角标要对应， 如WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。 (2)WAB、UAB、q均可正可负，但代表的意义不同。 WAB取正号，表示静电力做正功； UAB取正号，表示φA＞φB，q取正号，表示试探电荷为正电荷。 WAB取负号，表示静电力做负功； UAB取负号，表示φA＜φB；q取负号，表示试探电荷为负电荷。 2.静电力做功的四种求法 四种求法 表达式 注意问题 功的定义 W＝Fd＝qEd (1)适用于匀强电场 (2)d表示沿电场线方向的距离 功能关系 WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp (1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场 (2)既适用于只受静电力的情况，也适用于受多种力的情况 电势差法 WAB＝qUAB 动能定理 W静电力＋W其他力＝ΔEk 例3. 如图所示，电场中A、B两点电势差为30 V，一个电荷量为5×10－8 C的正点电荷由A运动到B，静电力对点电荷做了多少功？B、C两点间的电势差大小为15 V，该点电荷从B运动到C，静电力对点电荷做了多少功？ 例4. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，求： (1)小球由A到B的过程中静电力做的功； (2)A、C两点间的电势差。 考点03 等势面的特点及应用 【总结归纳】 1.等势面的特点 (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功。 (2)空间两等势面不相交。 (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 (4)在电场线密集的地方，等差等势面密集。 (5)等势面是虚拟的，是为描述电场的性质而假想的面，通常电场线是实线，等势面是虚线。 2.等势面和电场线的相互求解 (1)已知等势面的情况，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。 (2)已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由“沿电场线方向电势降低”确定电势高低。 3.几种常见的等势线 4. 两等量点电荷的连线上及连线的中垂线上各点电势的高低情况 两等量正电荷 两等量负电荷 等量异种电荷 连线上 中点处电势最低 中点处电势最高 从